Молекулярная физика. Термодинамика. Кузнецов С.И. - 77 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

77
1
2
1
2
11
T
T
Q
Q
−<−
(6.4.4)
Отсюда
,
1
1
2
2
T
Q
T
Q
>
тогда 0∆∆∆
2
2
1
1
холнагрнеобр
>+
−
=+=
T
Q
T
Q
SSS
.
Таким образом
0∆
необр
>S или
∫
> 0
δ
T
Q
. (6.4.5)
Это выражение называют
неравенством Клаузиуса: при любом не-
обратимом процессе в замкнутой системе
энтропия возрастает
(d
S > 0).
6.5. Второе начало термодинамики
Термодинамика, это наука о тепловых процессах, о превращении
тепловой энергии. Для описания термодинамических процессов первого
начала термодинамики недостаточно. Выражая общий закон сохранения
и превращения энергии, первое начало не позволяет определить направ-
ление протекания процессов.
Исторически второе начало термодинамики возникло из анализа
работы тепловых двигателей. Рассмотрим схему теплового двигателя.
От термостата с более
высокой температурой Т
1
, называемого нагрева-
телем
за цикл отнимается количество теплоты Q
1
, а термостату с более
низкой температурой
Т
2
, называемому холодильником за цикл передает-
ся количество теплоты
Q
2
и совершается работа
.
21
QQA
−
=
Чтобы термический коэффициент полезного действия теплового
двигателя был 1η
=
, должно быть выполнено условие 0
2
=Q , т.е. теп-
ловой двигатель должен иметь один источник теплоты, а это
невоз-
можно
. Такой двигатель называется вечным двигателем второго рода.
В 1824 г. Карно доказал, что для работы теплового двигателя необ-
ходимо не менее двух источников теплоты с различными температура-
ми.
Невозможность создания вечного двигателя второго рода под-
тверждается вторым началом термодинамики.
Приведем некоторые
формулировки второго начала термодинамики:
• Невозможен процесс, единственным результатом которого яв-
ляется превращение всей теплоты, полученной от нагревателя в эквива-
лентную ей работу (формулировка Кельвина).
• Невозможен вечный двигатель второго рода (формулировка
Томпсона-Планка).

Страницы